Propriedades dos filmes

Desenvolvimento de filmes e revestimentos biodegradáveis à base de amido e goma de cajueiro Dentre as propriedades óticas de filmes para aplicação em embalagens, destacam- se a cor e a opacidade. A cor pode ser considerada um importante parâmetro na caracterização dos filmes, pois está relacionada com a matéria-prima utilizada na elaboração dos mesmos (VICENTINI, 2003). Para uma boa apresentação visual do produto, é desejável que as embalagens apresentem elevado brilho e alta transparência. Por outro lado, muitas vezes a proteção contra a incidência de luz se faz necessária (transparência baixa ou nula), como no acondicionamento de produtos sensíveis a reações de deterioração catalisadas pela luz (OLIVEIRA et al., 1996).

A transparência ou a opacidade do polímero é consequência da estrutura química relacionada à massa molecular do material (DAVACO, 2006). O grau de transparência do filme dependerá da estrutura do polímero utilizado (se mais amorfo será mais transparente e, se mais cristalino será mais opaco) e de sua espessura (CRIPPA, 2006).

De acordo com Santos (2004), a cor de um filme pode ser avaliada tanto por transmitância como por absorbância, dependendo do tipo de material.

2.4.2 - Propriedades de barreira

Os filmes devem proteger o produto de danos físicos e da ação de gases, luzes, vapor de água e odores. Os filmes devem também constituir uma barreira que impeça ou dificulte o contato entre o ambiente externo e o produto em seu interior (SARANTÓPOULOS et al., 2002). Dentre as propriedades de barreira, a mais discutida na bibliografia é a permeabilidade ao vapor de água. Em filmes hidrofílicos, essa propriedade é influenciada pelas características intrínsecas do material, pelo teor do plastificante e pelas condições ambientais de umidade relativa e temperatura às quais se encontram expostos (MULLER, 2008). Por outro lado, a característica hidrofílica é responsável pela alta permeabilidade a gases, quando estes filmes são acondicionados a baixas umidades relativas (VICENTINI, 2003). O conhecimento da permeabilidade ao vapor de água é imprescindível para se definir as possíveis aplicações dos filmes em embalagens. Um material muito permeável ao vapor de água poderá ser indicado para embalagens de vegetais frescos, enquanto um filme pouco permeável poderá ser indicado para produtos desidratados, por exemplo (SOBRAL; OCUNO, 2000).

Desenvolvimento de filmes e revestimentos biodegradáveis à base de amido e goma de cajueiro 2.4.3 – Propriedades mecânicas

Algumas propriedades mecânicas de filmes podem ser avaliadas por ensaios de tração, que são úteis para identificação e caracterização de filmes flexíveis, com aplicação no desenvolvimento, na especificação e na avaliação da qualidade desses materiais. O ensaio de tração de um filme envolve a separação, a uma velocidade constante, de duas garras que prendem as extremidades de um corpo-de-prova, registrando ao longo do ensaio a força ou a resistência que o material oferece à deformação (SARANTÓPOULOS et al., 2002).

As propriedades mecânicas finais dos compósitos poliméricos dependem basicamente de parâmetros como natureza das cargas, distribuição e orientação das cargas na matriz polimérica e adesão interfacial carga-matriz. Melhores propriedades mecânicas são obtidas pela transferência de tensões entre matriz e carga. Para que haja eficiência nesta transferência é necessário que haja uma boa adesão na interface polímero-carga, uma vez que essa transferência ocorre na região de contato entre as fases (CHAWLA, 1987; SEVER et al., 2012).

As propriedades mecânicas de tração são úteis para a identificação e caracterização de filmes, pois expressam a resistência do material ao alongamento e ao rompimento quando submetido à tração. Para manter a integridade e a propriedade de barreira, os filmes devem ser hábeis em resistir ao estresse normal encontrado durante sua aplicação. Normalmente, uma alta resistência é requerida, mas os valores de deformação devem ser ajustados de acordo com a aplicabilidade (HENRIQUE, 2002). Os filmes devem ser flexíveis o suficiente para se adaptar a eventuais deformações dos alimentos (VICENTINI, 2003).

2.4.4 – Propriedades térmicas

Conceitua-se análise térmica como um conjunto de técnicas que permite medir as mudanças de uma propriedade física ou química de uma substância ou material em função da temperatura ou do tempo, enquanto a substância é submetida a uma programação controlada de temperatura (MOTHÉ; AZEVEDO, 2009).

Através das propriedades térmicas pode-se determinar a mobilidade de uma cadeia polimérica, a qual está diretamente ligada com as características físicas do material (fragilidade, resistência). Os polímeros quando submetidos a um tratamento térmico podem

Desenvolvimento de filmes e revestimentos biodegradáveis à base de amido e goma de cajueiro apresentar mudanças estruturais caracterizadas pela ruptura de ligações químicas nas cadeias principais e laterais ou ainda podem sofrer uma completa degradação de sua cadeia (LUCAS; SOARES; MONTEIRO, 2001).

2.4.4.1 – Calorimetria exploratória diferencial (DSC)

A calorimetria exploratória diferencial (DSC) é a técnica pela qual se mede a diferença de energia fornecida à amostra e a um material de referência, termicamente inerte em uma dada faixa de temperatura, ou o fluxo de calor entre amostra e referência de modo a se manter as substâncias em condições isotérmicas, uma em relação à outra, enquanto ambas são submetidas a uma variação controlada de temperatura (LUCAS, 2001). Os termopares são conectados em série e medem o fluxo de calor diferencial usando o equivalente térmico da lei de Ohm mostrada na equação 1:

(1) Onde: dQ = o fluxo de calor

dt = o intervalo de tempo considerado

ΔT = diferença de temperatura entre a referência e amostra RD = resistência térmica do disco

Em amostras de polímeros, a técnica DSC pode ser empregada na medição de temperaturas de transição vítrea, fusão e cristalização; na determinação da cristalinidade, da presença de moléculas de água ligadas, da influência de aditivos sobre as propriedades dos materiais resultantes, na medição de calor específico, no estudo de reações de polimerização e de cura e, ainda, na avaliação da degradação térmica e oxidativa (LUCAS, 2001).

2.4.4.2 – Análise termogravimétrica (TG)

A termogravimetria ou análise termogravimétrica baseia-se no estudo da variação de massa de uma amostra, resultante de uma transformação física (sublimação, evaporação, condensação) ou química (degradação, decomposição, oxidação) em função do tempo ou da

Desenvolvimento de filmes e revestimentos biodegradáveis à base de amido e goma de cajueiro temperatura. Em outras palavras, pode ser definida como um processo contínuo que mede a variação de massa (perda ou ganho) de uma substância ou material como uma função da temperatura e/ou tempo (MOTHÉ, 2009). A amostra pode ser aquecida ou resfriada, a uma velocidade selecionada, ou pode ser mantida a uma temperatura fixa. (LUCAS, 2001).